conception des ouvrages d’assainissement provisoires en

Note n° 02 | Janvier 2015

L'objectif de cette note d'information est de présenter un bilan des ouvrages d’assainissementprovisoires rencontrés sur les chantiers d’infrastructures linéaires. Dans un premier temps, lanote fait le point sur la réglementation et sur l'efficacité "qualitative" de ces différents ouvragesaccompagné de prescriptions de conception. Par la suite, elle sera complétée par un retour d'ex-périences sur l'efficacité "quantitative" des différents types d'ouvrages.

La phase chantier des projets d’infrastructures, de part les mouvements de terre qu’elle entraîneet la présence d’engins,est susceptible de générer une pollution importante des cours d’eau sides mesures préventives ne sont pas mises en œuvre.

Les sources de pollutions potentielles sont de plusieurs types :• les pollutions par les Matières En Suspension (MES) liées aux mouvements de terre et déca-

page des sols ; • les pollutions par hydrocarbures liées aux installations de chantier, au ravitaillement des

engins et à la mise en œuvre d’enrobés ;• les pollutions liées aux forages, aux bétons et huiles de décoffrage ; • les pollutions liées à l’utilisation de produits de traitement des sols ou d'explosifs ; • les pollutions de type organique, liées aux bases de vie.

Les MES proviennent de l'érosion des sols décapés, des remblais et déblais, des dépôts provi -soires ou définitifs, des eaux de lavage des engins et des matériaux, et enfin du pompage deseaux de fouilles.

Les hydrocarbures peuvent être issus du stockage d’hydrocarbures sur chantier, du ravitaille-ment des engins et groupes électrogènes, des ateliers d’entretien des engins, de l'utilisationd’hydrocarbures pour le nettoyage des camions de transport de bitumes, ou encore de l'utilisa-tion d’émulsions bitumineuses.

Conception des ouvrages d’assainissementprovisoires en phase chantier

Retour d’expériences

Note d’informationEnvironnement – Santé – Risque

Enfin, d'autres sources de pollutions potentielles existent en phase chantier : utilisation debentonite pour les forages, laitances de béton pour la construction des ouvrages d’art et lerinçage des toupies, huiles de décoffrage pour les ouvrages d’art, travaux de peinture surouvrages, chaulage des sols, rejets d’eaux usées sanitaires des bases vie des chantiers, …A cela s’ajoutent les déversements accidentels de toute nature, qui peuvent survenir demanière imprévisible sur les chantiers.La liste des sources potentielles de pollution en phase chantier est longue et très diversifiée. Lecomportement des polluants et leurs conséquences sur l’environnement peuvent êtreextrêmement variables d’une substance à l’autre, d’un chantier à l’autre. Dans la suite de cettenote d'information, nous nous limiterons au problème des matières en suspension, qui serencontrent sur tous les chantiers d’infrastructures. Les particules en suspension fixant denombreux polluants, si l’on traite de manière satisfaisante ce problème, on peut résoudre simul-tanément un grand nombre de situations impliquant d’autres polluants.

1. La problématique des matières en suspension (MES)

Un chantier d’infrastructure nécessite des mouvements de terre, des décapages, des creuse-ments et des remblaiements. Toutes ces actions entraînent, quand il pleut, des migrations departicules vers les eaux de surface, les zones humides, voire les eaux souterraines dans le casdes aquifères karstiques ou des nappes de subsurface. Ce phénomène d’érosion peut être àl’origine d’une pollution des eaux et de l’appauvrissement biologique des milieux aquatiquesC’est également le cas des rejets de pompages d’eaux de fouilles ou de purges (constructiond’ouvrages d’art) lorsqu’ils ne sont pas suffisamment pris en compte.

Qu’il soit naturel ou accru par les chantiers ou rejet, ce phénomène d’érosion dépend des condi-tions climatiques, de la configuration topographique, de l’état de surface du terrain et de lanature des formations présentes.

Au niveau des chantiers d'infrastructures, cette problématique se rencontre déjà bien avant queles terrassements proprement dits ne commencent. Elle survient dès la toute première phasedu chantier, qui débute par un déboisement et un défrichage des emprises, puis se prolongeavec les fouilles archéologiques avant de connaître leur « apogée » lors des terrassements et laconstruction des premiers ouvrages d’art.

1.1. Les risques pour les milieux aquatiques

L’entraînement de matières en suspension en excès, dans un cours d’eau peut avoir desimpacts négatifs aussi bien sur les organismes vivants que sur les habitats de ces organismes.

La présence de fortes concentrations en matières en suspension dans la colonne d’eauentraîne une perte de luminosité qui, si elle se prolonge sur de longues périodes, peut provo-quer la régression, voire la disparition d’herbiers aquatiques, d’algues et de plancton. Cettediminution de la ressource alimentaire peut également influer sur les peuplements d’invertébréset de poissons.

La présence de grandes quantités de MES dans l’eau peut également provoquer l’asphyxie desorganismes aquatiques soit par colmatage des branchies auquel sont particulièrementsensibles les alevins; ou encore par le recouvrement des substrats qui servent de support etd’abris à ces alevins [1] [2]. Elle peut également entraîner l’abrasion des tissus et augmenter lesrisques infectieux [3], [4]. À noter que les crues et les fortes concentrations en MES qui endécoulent, peuvent avoir des effets notables sur certaines classes d’âges, et engendrer de trèsfortes mortalités notamment sur les juvéniles de l'année car plus fragiles. Ce phénomène estvisible lorsque l'on regarde la distribution en taille d'une population de truite fario par exemple,où des « trous » correspondant aux crues apparaissent dans les générations successives [5].Des suivis de population de moules perlières et d’écrevisses à pattes blanches montrent aussicette très forte sensibilité aux MES liée au colmatage des fonds [6] [7].

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Concernant les habitats, le principal impact est le colmatage des zones de frayères sur graviers,caractéristiques des frayères à truites, ombles, lamproies, etc.1

A ces risques pour les eaux de surface viennent s’ajouter les risques pour les milieux humides.L’entraînement, par les eaux de ruissellement, de grandes quantités de matériaux dans leszones humides génère un colmatage de celles-ci avec les conséquences qui en découlent :comblement et assèchement de mares et autres sites de reproduction de batraciens ou de pois-sons, recouvrement de la végétation, disparition des pontes, larves et des jeunes individus quine peuvent s’échapper du milieu en eau.

1.2. Les concentrations admissibles

Les concentrations « autorisées » relevés dans les arrêtés « loi sur l’eau » de projets d’infra-structures linéaires varient dans un cadre large en fonction de la réglementation et de la sensi -bilité des milieux. Elles s'échelonnent ainsi de 5 à 200 mg/l mais sont généralement fixées à25mg/l. Suivant les arrêtés, cette concentration doit être obtenue dans le rejet lui-même oudans le milieu récepteur, ces valeurs « autorisées » sont à maintenir en permanence, à ne pasdépasser ou à ne dépasser que dans des cas exceptionnels (crue, orage exceptionnel dans safréquence).(voir exemples de rédaction en annexe)

Les normes de qualité expriment les mêmes variations. Ainsi, si l’on reprend les données histo-riques d’objectifs de qualité, les concentrations dans les milieux naturels ne doivent pas excéderles valeurs inscrites dans les tableaux ci-dessous.

Critères de qualité générale de l’eau (avant Directive Cadre sur l'Eau) [8]Depuis 1971, les concentrations en matières en suspension étaient considérées comme unparamètre d’appréciation de la qualité générale des eaux dans les grilles d’objectifs de qualitédes cours d’eau des Agences de l’Eau. Ces grilles ont constitué le seul outil réglementaire d’ob-jectifs de qualité des eaux de surface jusqu’en 2009. Cependant, elles n’ont pas fait l’objet d’undécret définissant de manière homogène les valeurs à prendre en compte. Celles-ci ont alorsété fixées indépendamment par chaque Agence de l’Eau.

Agence de l’Eau Objectifs de qualitégénérale des eaux

1A 1B 2 3

Rhin-Meuse, Seine-Normandie, Adour-

Garonne

MES en mg/L≤ 30 ≤ 30 ≤ 30 30 à 70

Loire-Bretagne MES en mg/L - ≤ 25 ≤ 70 ≤ 150Artois-Picardie MES en mg/L - < 70 ≥ 70

Exemple d'objectifs de qualité générale des eaux pour différentes Agences de l'Eau

Système d’Évaluation de la Qualité des EauxLa couleur traduit la « classe de qualité » de l’eau, pour le paramètre considéré et en fonctiondes usages.

Classes de qualité De très bonne à mauvaiseMES en mg/L Bleu Vert Jaune Orange RougeUsage potentialités biologiques 25 50 100 150Usage production eau potable 5 50 2000 5000Usage loisirs et sports aquatiques 25 50Usage aquaculture 10 50

Tableau des seuils maximaux à ne pas dépasser pour respecter la classe de qualité des eaux pour lesfonctions considérées.

Ces valeurs n’ont jamais fait l’objet d’une application réglementaire et n’ont donc qu’une valeurindicatrice des « effets potentiels » sur l’usage de la ressource en eau.

1 Arrêté ministériel du 23 avril 2008 fixant la liste des espèces de poissons et de crustacés et la granulométrie carac-téristique des frayères en application de l’article R.432-1 du code de l’environnement

Conception des ouvrages d’assainissement provisoires en phase chantier 3/20

Directive Cadre sur l’Eau [9, 10].Les MES ne faisant pas partie des éléments déterminants de la qualité biologique ou chimiquedes eaux précisés dans l’arrêté du 25 janvier 2010 relatif aux critères et méthodes d'évaluationde l'état écologique, de l'état chimique et du potentiel écologique des eaux de surface, aucunseuil n'est défini.

Code de l’Environnement. (version en vigueur au 22 septembre 2008)L’article D211-10 du Code de l’Environnement fixe des objectifs de qualité des eaux douces[11].Une valeur guide de 25 mg/L est recommandée pour les eaux salmonicoles et cyprinicoles.

1.3. Les concentrations « naturelles » des eaux (hors chantier)

De nombreuses études qui prennent en compte les concentrations en MES dans les coursd’eau ont été menées.

Les concentrations ainsi obtenues présentent un intervalle de variation extrêmement étendu, dequelques milligrammes par litre en période d’étiage et en l'absence de précipitations, àplusieurs grammes par litre en période de crue ou lors d’épisodes pluvieux intenses. L’exempledonné par le suivi réalisé sur une année complète d’une rivière de l’Isère [12] montre que lesconcentrations en MES peuvent atteindre 10 g/L en période de crue, soit 1000 fois la concentra-tion estivale. On constate cependant, que si l’on se réfère au transport « naturel » de MES, lesfortes concentrations ne se rencontrent qu’en présence de débits élevés, ce qui limite lesrisques de colmatage des frayères, des milieux de vie des écrevisses ou des zones à moulesperlières. Sur un chantier, ces fortes concentrations peuvent également se rencontrer horsévénement exceptionnel, dès lors que se produit un écoulement d’eau, même limité, si desprécautions ne sont pas prises.

2. Les mesures de protection sur chantier

2.1. Le constat

Les dispositifs qui peuvent être mis en œuvre sur les chantiers sont très variés :

• en ce qui concerne les systèmes de collecte, ce sont généralement des fossés ou desmerlons ;

• pour les bassins, ce sont généralement des « trous » creusés à même le sol en place, plusrarement des ouvrages imperméabilisés par des géomembranes ou recouverts de géotex-tiles. Le dimensionnement de ces bassins est très « aléatoire » et souvent peu adapté à lataille du bassin versant collecté ;

• pour les filtres, la variabilité est encore plus grande. On trouve ainsi des filtres constitués :

• de paille décompactée, bloquée entre des parois de bois ou de grillage,

• de tas de « cailloux »,

• de géotextile ou de géogrille fixé sur cadre en bois,

• d’une combinaison de plusieurs systèmes.


A la lecture de ces éléments, on peut conclure que la limite d’objectif, hors période orageuse,doit être comprise entre 25 et 50 mg/l dans le milieu récepteur. Cette valeur doit être adaptée àla sensibilité du milieu (présence d’espèces patrimoniales et/ou usages). Ces concentrationspermettent de maintenir un bon potentiel biologique dans les eaux. Pour les événementsexceptionnels, tels que les orages intenses en période estivale, la limite peut être portée provi-soirement, pour la durée de l’événement, à 150 mg/l sans présenter de dommage irréversiblepour la faune et la flore aquatique. Cette valeur correspond à la limite entre potentialité biolo-gique moyenne et médiocre retenue par le Réseau National des Données de l’Eau. C'estégalement la limite entre la classe « aptitude mauvaise » et « inaptitude » pour l’usage« potentialité biologique » du SEQ eau.

Généralement, les mesures prises sur les chantiers sont très sommaires, parfois tardives et pastoujours adaptées au contexte. La plupart du temps, les filtres rencontrés sont constitués de« bottes de paille » positionnées sommairement dans des fossés en terre ou directement dansles cours d’eau. Ces aménagements ne donnent aucun résultat et ne servent qu’à justifier durespect d’une clause du Dossier de Consultation des Entreprises (DCE). Les bottes de pailles,dont les plus récentes sont compressées à plus de 250 kg/m3, constituent des bouchons maisnon des filtres du fait de leur compacité et du gonflement de la paille une fois qu’elle estmouillée. De plus, des bottes de pailles, posées directement dans le fossé, ne présententaucune capacité de stockage des éventuelles particules qu’elles peuvent retenir. Pour que lesystème fonctionne comme un piège à particules et pas uniquement comme un ralentisseur, ilest indispensable d’associer un filtre avec un ouvrage ayant une capacité de stockage. Le filtredoit être placé en aval du bassin car il sert à améliorer le simple dispositif de décantation enralentissant les écoulements et en filtrant une partie des petites particules non décantées.

Concernant la conception des bassins, comme celle-ci est généralement limitée à sa plussimple expression : un trou creusé dans les sols en place, sans taille déterminée à l’avance etsans relevé topographique, le positionnement « adapté » au terrain est généralement bien prisen compte. Cependant, le dimensionnement et la conception présentent régulièrement desdéfauts.

Exemple d'aménagements inefficaces rencontrés


1 - Absence de zone de stockage des MES etabsence de bassin, l’eau passe sous la botte de paille

2 - Pas d’étanchéité entre la « botte de paille » et les bords de fossé : l’eau contourneles bottes de paille au lieu de passer au-tra-vers, bassin sous-dimensionné et paille compacte.

3 - Botte de paille non décompactée, se comporte comme un bouchon et non un filtre

Illustration 2

Illustration 1

Illustration 3

En plus des problèmes de conception et de dimensionnement, il est important de garder à l’es-prit que le dispositif de traitement des MES nécessite un suivi et un entretien. C’est le cas parti -culièrement pour les filtres qui devraient être changés avant d’être colmatés. La difficulté résidedans le fait que la fréquence d’entretien est à évaluer au cas par cas, non seulement en fonc-tion de la concentration en MES de l’eau recueillie mais aussi selon le type de filtre utilisé. Outre les filtres à paille, il existe en effet une grande diversité de types de filtres plus ou moinsefficaces, mis en œuvre sur les chantiers, tels que des filtres à géogrille, à géomembrane, àcailloux... Il reste que tous ces aménagements ne sont d’aucune utilité si les eaux de ruisselle -ment du chantier ne sont pas dirigées vers ces ouvrages.


Illustration 6

Illustration 4 Illustration 5

4 et 5 - Quelquefois, les protections mises en œuvre sont plus impactantes pour le milieu que si rienn’était fait. C’est le cas lorsque le dispositif de filtration est mis directement dans le milieu à protéger carnon seulement il entraîne, par le ralentissement de l’écoulement, une accumulation de MES en amont,qui sera reprise d’un seul coup, en cas de crue ou lors du nettoyage du filtre, mais en plus ce dispositiffait obstacle aux déplacements de la faune piscicole et l’empêche de se réfugier vers des secteurs moinsperturbés. D’autres fois, les dispositifs sont bien conçus mais mal dimensionnés, ce qui met en défautleur efficacité et augmente le risque de rejeter un important volume d’eau concentrée en MES dans lemilieu récepteur.

6 - Écoulement direct des eaux de ruissel-lement des surfaces décapées dans le ruis-seau non protégé par un dispositif decollecte des eaux.

2.2. Les recommandations

2.2.1 Les dispositifs de collecteLes dispositifs de collecte sont essentiels pour diriger les eaux vers les zones de traitementaménagées : un bassin provisoire bien dimensionné et un système de filtre élaboré ne serontefficaces que si les eaux transitent par ces ouvrages. Ces aménagements permettent égale-ment de séparer les eaux du chantier de celles extérieures au chantier, afin de ne traiter que lespremières dans les ouvrages.

Pour assurer cette collecte, deux types d’aménagement sont généralement réalisés, avec laplupart du temps, un « mélange » des deux techniques : des merlons qui protègent les milieuxsensibles et dirigent les eaux de ruissellement vers des fossés qui évacuent les eaux vers desbassins équipés de filtres.

Ces aménagements complémentaires peuvent nécessiter quelques adaptations :

• pour les fossés à fortes pentes ou aménagés dans des zones sensibles à l’érosion, il estnécessaire de prévoir des dispositifs de ralentissement des vitesses d’écoulements (blocs,zones en eau...) ;

• pour les merlons, on peut y adjoindre des blocs pour éviter qu’ils ne soient « écrasés » parles engins de chantier.


lIlustration 7 1 : Fossés 2 : Merlons ou zone délimitant le « bassin versant de la zone de chantier 3 : Bassin de rétention avec volume mort 4 : Fossé d'évacuation 5 : Filtre (à paille, à géotextile, …) 6 : Cours d'eau récepteur 7 : Merlon ou fossé de protection du cours d’eau

Pour être efficaces, les ouvrages de traitement des eaux de ruissellement en provenance deszones de chantier doivent être aménagés dès la phase de défrichage des terres et présenterles caractéristiques suivantes :

• un système de collecte des eaux,• un bassin de décantation amont,• un filtre en aval du bassin.

Ces ouvrages doivent être identifiés et signalés afin de garantir leur pérennité. Ils devront êtrematérialisés par la mise en œuvre de clôtures, rubalises et panneaux. Ils devront évolueravec le chantier afin de rester efficaces.

Enfin, il est essentiel de les entretenir régulièrement et notamment après tout phénomènepluvieux.

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Une bonne organisation du chantier est impérative afin de positionner l’ensemble de cesouvrages au moment adéquat et aux endroits les plus adaptés et les plus efficaces. Cesouvrages provisoires devront être entretenus et donc rester accessibles jusqu’à l’achèvementdu chantier. Si nécessaire, ils devront être déplacés au fur et à mesure de l’avancement destravaux.


Illustration 10 - Fossés de collecte des eaux de chan-tier, avec dispositif de réduction de la vitesse (blocs encascade) pour les fortes pentes

Illustration 8 - Merlons de protection des milieux aquatiques contre les eaux de ruissellement.

Illustration 9 - Fossés decollecte des eaux de chantier à

faible pente

.

2.2.2. Les bassinsEn l'absence de recommandations particulières sur le sujet, le dimensionnement des bassinsen phase des chantiers est laissé à l’appréciation de chaque responsable de chantier. Quel quesoit l’ouvrage réalisé, l’objectif fixé sera le respect des concentrations « autorisées » par l’arrêtéd’autorisation ou de déclaration au titre des articles L214-1 à L214-6 du code de l’Environne-ment. L’expérience montre que les bassins sous-dimensionnés ne donnent pas de bons résul-tats. Les bassins de grande taille sont plus efficaces, à condition que l’entrée et la sortie soientbien situées aux points opposés sur la plus grande longueur du bassin. L’objectif d’un bassin dedécantation est en effet de maximiser le temps de séjour de l’eau.

Pour qu’il soit efficace, un bassin doit ralentir de manière significative les écoulements pourpermettre aux particules en suspension de sédimenter. Le bassin doit donc disposer d’unvolume de piégeage des matières décantées, d’une profondeur minimale de 0,50 m sous le fild’eau de sortie du bassin. Si la nature des sols le permet, on privilégiera la présence d’unvolume permanent en eau pour le piégeage des particules, mais on évitera de recourir à desgéomembranes pour assurer l’étanchéité de ces ouvrages de décantation car cela poserait tropde problèmes au niveau de leur entretien. Le bassin doit faire l’objet d’un entretien régulier quivise à maintenir sa capacité volumique pour l’eau et les MES.

L’efficacité de la décantation et de la filtration dépendent également de la nature des terrains enplace (textures et structures, pentes...). Ainsi, sur un sol rocheux, les risques d’entraînement departicules fines en grandes quantités vers les eaux seront plus faibles que sur des sols limo-neux, argileux et sableux.

À cela s’ajoutent les pentes des terrains. Un sol argileux sur terrain plat générera beaucoupmoins de MES dans les eaux de ruissellement que ce même terrain en montagne ou sur leflanc d’une colline à forte pente.

La géométrie du bassin est également un paramètre essentiel de son fonctionnement. On cher-chera à se rapprocher ses caractéristiques de celles des bassins d’assainissement routier.


Illustration 11

Fossés collectant les eaux du remblai

Bassins équipés de

filtres à paille Ruisseau

Pour le dimensionnement, on retiendra, a minima, les règles de base suivantes :

• un volume correspondant à celui d’une pluie d’occurrence comprise entre 1 et 2 fois la duréedu chantier. Exemple : pluie d’occurrence annuelle durée 1 heure pour un chantier de 6 moisà 1 an ; pluie d’occurrence quinquennale durée 1 heure pour des chantiers d’une durée de 2ou 3 ans. Le volume ainsi obtenu correspond au volume du bassin, sans écoulement ;

• un rapport longueur / largeur ≥ 6 afin d’assurer une bonne décantation. Compte tenu descontraintes de chantier, ce rapport ne pourra pas être systématiquement respecté, mais dansce cas, un rapport minimal de 2 sera a minima recommandé.

2.2.3. Les filtresPour augmenter l’efficacité des bassins de décantation, on leur adjoint un filtre en aval ce quipermet à la fois de ralentir l’écoulement et de retenir une partie des particules qui n’auraient paspu décanter dans le bassin. La composition de ces filtres est très variable, mais là encore, l’ou-vrage mis en œuvre doit permettre d’obtenir un résultat en conformité avec l’arrêté « loi surl’eau ». Tous les systèmes sont utilisables, mais certains présentent plus de problèmes d’entre-tien que d’autres. Ainsi, les tas de cailloux nécessitent des interventions à la pelle mécaniquealors que les filtres à paille ou en géo-composite peuvent être entretenus manuellement.

Les filtres peuvent être de plusieurs types et le choix se fait en fonction des habitudes dechacun, mais également des spécificités de chaque chantier. En l’état actuel des connais-sances aucun dispositif n'est à privilégier par rapport aux autres. En effet, aucune expérimenta-tion grandeur réelle n’a été entreprise pour comparer l’efficacité des divers types de filtres. Ilrevient donc à chacun de trouver le dispositif qui convient le mieux au chantier qu’il réalise.


Quelques exemples de réalisations :

12 - Filtre à paille en aval d'un bassin

13 - Filtre à géogrille + cailloux

14 - Filtre géogrille-géotextile

15 - Filtre à cailloux

16 - Filtre coco

17 - Filtre TETRA

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Certaines entreprises ont déjà réalisé des « cadres réutilisables » qu’elles mettent en place surleurs chantiers. Ces cadres ou boites préfabriqués sont standardisés et étudiés pour assurer unpositionnement adapté aux fossés de collecte et éviter les « écoulements parasites » quicontournent le filtre.

L’entretien peut également être un critère de choix du dispositif qui sera mis en œuvre. En effet,l’utilisation de matériaux naturels bio-dégradables permet d’éviter les problèmes de recyclagedes déchets, ceux-ci étant mis en dépôt directement dans les emprises du projet.

En effet, le changement régulier de la paille dans un filtre à paille, nécessite non seulement dedisposer de ce matériau en quantité sur le chantier, mais également de prendre le temps desortir la paille pour la remplacer ensuite. L’avantage sera que ce matériau reste dans son étatinitial naturel, facilement biodégradable et non polluant.

Pour les filtres en fibre de coco ou en géotextile, le principal problème est le colmatage rapidedes dispositifs du fait de la taille réduite de leur mailles. Ils doivent donc être entretenus plusfréquemment. Plutôt que des formes en « boudins », on trouve sur les chantiers des aménage-ments sur cadres en bois. Ce type d’aménagement de toile tendue permet un retrait et unnettoyage rapide si l’on dispose d’un nettoyeur sous pression d’eau et d’une zone de nettoyageadaptée. L’utilisation de fibre de coco n’est pas l’optimum en terme de « développementdurable », ce matériau étant par nécessité importé de territoires éloignés de métropole (ce qui

n’est pas forcément le cas des départements et régions ou des collectivités d’Outre-Mer).

Pour les filtres à cailloux, le dispositif apparaît là aussi rustique, facile à mettre en œuvre et lematériau quasi inépuisable sur un chantier. La difficulté d’entretien est du même type que pourle filtre à paille car il faut enlever le matériau, mais contrairement à la paille, l’intervention d’unengin est nécessaire. Les matériaux, mélangés aux particules de terre piégées, peuvent êtresoit réutilisés tel quel sur le chantier, soit nettoyés sur des aires aménagées avant réutilisation.

Le point de rejet est également important pour affiner l’efficacité du dispositif. En effet, enaménageant les ouvrages de décantation de manière à ce que les eaux filtrées transitent parune zone végétalisée, type forêt ou prairie à faible pente, la qualité du rejet pourra être encore


Illustrations 18 et 19 - Exemples de cadres préfabriqués

Illustrations 20 et 21 - Boudins coco disposés en quinconce sur prairies

améliorée. Bien entendu, il est interdit d’utiliser les zones humides pré-existantes commeouvrage de traitement de chantier. Cependant, la création dans des délaissés, d'espaces végé-talisés susceptibles de recevoir les rejets traités de bassins de décantation avant rejet au milieunaturel, peut être une solution tout à fait pertinente pour améliorer le traitement des eaux.

Exemple de réalisation d’un filtre à paillePour qu’un filtre à paille soit efficace, il est nécessaire que la paille soit décompactée, bloquéedans un dispositif et remplacée régulièrement.

Il est nécessaire que le dispositif de filtre soit accessible et facile à entretenir, qu’il soit posi -tionné de manière à « obliger » l’eau à passer au travers du filtre, sans contournement possible.

Dans notre exemple, le dispositif a été maintenu en état tout au long de la phase de terrasse-ment et jusqu’à la revégétalisation des emprises, soit environ 2 ans. Le filtre a été totalementdétruit lors d’un épisode orageux de fréquence quinquennale et a été reconstruit. Le curage dubassin et le changement de la paille étaient réalisés tous les 15 jours en période pluvieuse, etadaptés au colmatage « observé » en dehors de ces périodes.

À titre indicatif, la mise en place et l’entretien de ce bassin de décantation provisoire équipéd’un filtre à paille a représenté la somme de 5 250 € TTC sur la durée des travaux (2 ans).

Exemple de construction de filtre à partir de treillis soudé provenant du chantier de constructiond’un ouvrage d’art.


22 - Réalisation d’une « cage » ouvrable en treillis soudé, ouverture sur le dessus, et creusement dubassin en amont23 - Dispositif de filtration positionné de manière à empêcher le passage d’eau en dessous ou à côté,et blocage du dispositif par des blocs pour qu’il ne soit pas emporté par la pression des eaux 24 - Mise en place de paille compactée par piétinement

25 - Dispositif prêt à fonctionner

26 - Dispositif en fonctionnement sur le chantier

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2.2.4. Autres dispositifsCes dispositifs rustiques de traitement des MES liées aux chantiers peuvent être complétés pardes dispositifs « industriels » garants d’un rendement défini préalablement aux travaux. Parmices dispositifs, on retrouve des « stations de traitement des eaux de chantier » avec rendementgaranti pour une large gamme de débits. Pour être plus efficace, ces procédés utilisent généra-lement des floculants ainsi que des presses.

3. Conclusion

Pour l’ensemble de ces systèmes, les retours d’expériences « quantifiés » sont très peunombreux, la plupart de ces retours étant des « ressentis ». Ces ouvrages sont tout à faitessentiels pour garantir une protection des milieux aquatiques et de la ressource en eau ; mais,très peu font l’objet d’une surveillance avec analyse d’eau. Des expériences à venir permettrontde vérifier la réelle efficacité de ces aménagements de dépollution.

En fait, le principal retour est qu’il y a assez peu de mauvais dispositif, mais de mauvaisesconceptions ou mises en œuvre et de mauvais entretiens des dispositifs. En effet, si la mise enœuvre de ces dispositifs est à priori, assurée sur la grande majorité des chantiers, en revancheleur entretien régulier n’est pas toujours optimal. A cela, plusieurs explications :

• l’entretien régulier prend du temps et coûte donc de l’argent, ce qui signifie que, si l’on veutque ces dispositifs soient régulièrement entretenus, il est nécessaire que cela figure dans leCCTP des marchés, avec un prix dans le bordereau correspondant. Dans le CCTP, doit nonseulement figurer la nécessité d’entretien, mais également sa fréquence ainsi que l'objectifde résultat à atteindre ;

• les mouvements de terre évoluant au cours du chantier, les accès à ces dispositifs ne sontpas toujours maintenus, ou alors ces dispositifs étant situés sur des zones faisant l’objet deterrassement, ils ne sont pas reconstitués une fois détruits ;

• on rencontre également le cas où le dispositif de décantation, bien positionné et fonctionnel àun instant donné, se retrouve mal positionné (en point haut, disparition du système decollecte) suite à un mouvement de terre. Le déplacement de ce dispositif doit donc êtredécidé sur place par un responsable « environnement » du chantier.

Quels que soient les dispositifs mis en œuvre, il faut garder à l’esprit que le résultat attendu estla préservation des milieux récepteurs. Si des concentrations en matières en suspension sontprécisées dans l’arrêté « loi sur l’eau », ce sont celles-ci qui font office de référence et déter-minent si les dispositifs mis en œuvre sont ou ne sont pas adaptés au chantier.

Tout cela impose donc une attention soutenue du responsable environnement qui doit s’assurerque les dispositifs répondent au mieux aux enjeux et doit faire évoluer leur localisation au fur età mesure de l’avancement du chantier en se référant aux recommandations existantes.


Illustrations 27 et 28 - Exemple de traitement proposé. Stations de traitement des eaux de chan-tier, pour éliminer les MES par système de floculation-décantation.

4. Annexe : Extraits d'arrêtés préfectoraux portant autorisation au titre de la réglementation sur l'eau et comportant des limites pour les matières en suspension

4.1. Une concentration maximale de rejet est fixée

Arrêté préfectoral portant autorisation au titre de l'article L. 214-3 du code del'environnement concernant l'aménagement de la RD642 - 1ère phase - sectionouest Hazebrouck-Strazeele - Contournement de Borre-Pradelles (Région Nord-Pas de Calais, département du Nord) - 20 novembre 2012

L'ensemble des eaux pluviales issues du chantier et rejetées dans les eaux superficielles feral'objet d'une campagne de prélèvements trimestrielle. Ces analyses seront effectuées autantque possible en période pluvieuse.

Pour les rejets directs dans les cours d'eau, deux prélèvements seront réalisés : un en amontimmédiat du rejet et l'autre en aval.

Pour les autres rejets, un seul prélèvement sera réalisé, en aval du rejet.

Les analyses porteront sur les paramètres suivants, pour lesquels les seuils maximaux de rejetsuivant sont fixés:

• Les Matières En Suspension: seuil à 35 mg/l• La Demande Chimique en Oxygène : seuil à 30 mg/l• les Hydrocarbures totaux (pas de seuil)

Ces éléments feront l'objet d'un cahier de suivi, tenu à disposition du service en charge de lapolice de l'eau.

Arrêté préfectoral autorisant l'aménagement de la desserte routière du futuraéroport du grand ouest au titre de l'article L214-3 du Code de l'Environnement -15 novembre 2013

Les valeurs des paramètres physico-chimiques à respecter pour les eaux de surface sont les suivantes :

O2> 6 mg/l;%02 >70%;DB05 < 6 mg/l ;COT < 10 mg/l;NH4+ < 0,5 mg/l ;MES < 50 mg/l ;6 <pH<9;conductivité < 500 µS/cm à 20 °C;hydrocarbures totaux < 1 mg/l.


Arrêté préfectoral N°2013297-0030 portant autorisation au titre de l'article L214-3du code de l'environnement concernant la réalisation de la ligne LGV dans lebassin versant du Vistre - communes de Aigues-Vives, Aimargues, Aubord,Bezouce, Bernis, Beauvoisin, Bouillargues, Caissargues, Codognan, Gallargues-leMontueux, Garons, Générac, Le Cailar, Manduel, Marguerittes, Milhaud, Nîmes,Redessan, SaintGervasy, Uchaud, Vergèze, Vestric-et-Candiac – 24 octobre 2013

Le suivi se compose d'une analyse des rejets en sortie de chaque bassin se rejetant directe-ment dans les cours d'eau par prélèvement chaque fois qu'un événement pluvial induit un rejetdes bassins, avec un intervalle maximum de 2 semaines entre chaque prélèvement en cas derejet persistant.

Le tableau suivant présente les valeurs à respecter:

Paramètre Valeur rédhibitoires

Oxygène dissous (mg/lO2)

> 6

Température (°C) < 25,5

pH < 9

Conductivité (µS/cm) < 3000

MES (mg/l) < 100

Hydrocarbures* (mg/l) < 1

(*) Des photos hebdomadaires sont prises sur les cours d'eau (en amont et en aval du chantier)et sur les bassins, elles sont obliques avec reflets de lumière. Si ces photographies entrainent lemoindre doute sur la présence d'hydrocarbures (reflet coloré ou irisé à la surface de l'eau), desanalyses d'hydrocarbures sont menées par un laboratoire agréé sur tous les points concernés.

Arrêté préfectoral portant autorisation au titre de l'article L214-3 du code de l'en-vironnement relatif au recalibrage d'un tronçon de la route départementale N°107sur les territoires des communes de Le Porge, de Saumos et Le Temple. Préfetde la région Aquitaine, Préfet de Gironde - 11 juin 2013

Collecte et traitement des eaux de ruissellement issues de la zone de chantier:

Les eaux de ruissellement issues de la zone de chantier sont, autant que nécessaire, collectéeset traitées avant rejet de manière à n'occasionner aucun rejet de matières en suspensiondans les milieux aquatiques. Ces mesures sont maintenues pendant la durée du chantier.

Les eaux pompées en fond de fouille sont collectées et traitées préalablement à leur rejet dansles milieux aquatiques. Elles n'occasionnent aucun rejet de matières en suspension.

4.2. Une concentration moyenne maximale est fixée

Arrêté préfectoral N°2008-483 portant autorisation au titre des articles L214-3 etL 411-2 du Code de l'Environnement concernant l'autoroute A89 EST - sectionLoire : Balbigny-Violay, sur les communes de BALBIGNY, NERONDE, SAINT-JUST-LA-PENDUE, SAINT-MARCEL-DE-FELINES, SAINTE-COLOMBE-SUR-GAND, VIOLAY – 18 juin 2008

L'impact des rejets de ces bassins devra comporter au minimum un prélèvement tous les deuxmois en amont et en aval de chaque point de rejet et devra porter sur les paramètres suivants:


MES, DB05, DCO, hydrocarbures, pH, température et conductivité.

Le protocole de suivi est transmis au Service de Police de l'eau au minimum 1 mois avant ledémarrage des travaux pour validation. Dès lors que les conditions amont respectent ces objec-tifs, les objectifs à respecter dans le milieu récepteur seront les suivants:

Hydrocarbures < x mg/l

PH 6<PH<8

Température +- 2°C

MES < 25 mg/l Moyenne sur 24 heures

DB05 < 6 mg/l Moyenne sur 24 heures

DCO < 30 mg/l Moyenne sur 24 heures

4.3. Une concentration instantanée maximale et une concentration moyenne maximale de rejet sont fixées

Arrêté interpréfectoral N°2008-3487 autorisant au titre des articles L 214-1 à 6 ducode de l'environnement la société des Autoroutes du Sud de la France à réali-ser dans le cadre des travaux de construction de l'autoroute A89 BALBIGNY-LATOUR DE SALVAGNY, la section 9.2 située dans la partie Rhône: VIOLAY-LATOUR DE SALVAGNY – 25 juin 2008

Les eaux rejetées dans le milieu récepteur après traitement, devront répondre aux spécifica-tions suivantes:

Paramètre Mesures

pH 6< pH< 8

Hydrocarbures (mg/l) < x

Instantanées Moyenne sur 24 h

MES (mg/l) ≤ 50 ≤ 30

DBO5 (mgO2/l) ≤ 10 ≤ 6

DCO (mgO2/l) ≤ 50 ≤ 30

Le protocole de suivi comportant une procédure d'alerte est transmis au Service de Police del'eau au minimum 1 mois avant le démarrage des travaux pour validation. Il devra comporter aminima un prélèvement chaque mois en amont et en aval de chaque point de rejet du chantierou de chaque zone de rescindement et porter sur les paramètres suivants : les MES, DBO5,DCO, hydrocarbures, pH, température et conductivité. La fréquence de ces prélèvements etanalyses pourra être adaptée en fonction des conditions de chantiers.

Les eaux issues des rejets des installations de chantier des entreprises feront l'objet d'un suivien hydrocarbures. Les points de prélèvement seront transmis pour validation au service dePolice de l'Eau au minimum 1 mois avant le début des travaux. Un état des lieux contradictoiresera réalisé dans les mêmes délais. L'ensemble des suivis des rejets se feront lorsqu'il y a rejeteffectif dans le milieu.


4.4. Une différence de concentration maximale est fixée entre l'amont et l'aval du projet

Arrêté Interpréfectoral N° 2013365-0010 autorisant au titre de la loi sur l'eau la création et l'exploitation de la canalisation de gaz naturel dite « Arc de Dierrey » entre CUVILLY (60) et VOISINES (52) (Départements de l'Aube, de la Côte d'Or, de la Haute-marne, de la Marne, de la Seine-et-marne, de l'Oise).- 31 décembre 2013Les rejets issus des différents pompages sont prévus dans les fossés, cours d'eau ou sur desterrains avoisinants à une distance suffisamment importante pour ne pas recharger la tranchée.

En cas de rejet dans un cours d'eau, les eaux de pompages après traitement ne doiventpas augmenter la concentration en matière en suspension du cours d'eau de plus de 30mg/l par rapport à la concentration en matière en suspension du cours d'eau en amontdu rejet. Dans le cas contraire, ces rejets devront être préalablement traités par des systèmesde filtration et/ou de décantation. Ces systèmes de filtration et/ou de décantation devront êtrerégulièrement entretenus afin de rester efficaces en permanence.

4.5. Une concentration maximale de rejet corrélé à une chute de 02 est fixée

Arrêté préfectoral N° DDTM34-2013-07-03348. Autorisation requise au titre de lalégislation sur l’eau - Ligne Grande Vitesse : Contournement Nîmes Montpellier(CNM) sur les bassins versants Lez-Mosson et Etang de l'Or. - 24 juillet 2013

Le suivi doit repérer les pics en MES corrélés à une chute du taux d'O2 :

- MES : respect d’une valeur instantanée d'alerte de 100 mg/l et rédhibitoire de200mg/l à l'aval du chantier dans le milieu récepteur.

- O2 : seuil de 5mg/l en dessous duquel ne pas descendre.

Une synthèse mensuelle des données en continue sur chacun des cours d’eau est transmise àla DDTM et l’ONEMA. En cas de dépassement des seuils une « fiche incident » est transmise àla DDTM et l’ONEMA dans un délai maximum de 24h ouvrées avec les mesures mises enœuvre pour y remédier.

En cas d'incident (hydrocarbure...), la procédure prévue dans le plan d'alerte et d’interventionest mise en place avec information immédiate des services de la Préfecture.


5. Références

[1] Analyse de l’état actuel et évolution historique des populations de truites fario de Haute-Vienne, essai d’inventaire et de hiérarchisation des pressions à l’échelle départementale.Université de Tours, Fédération Départementale de pêche 87, Cédric LEON, septembre2008.

[2] Synthèse bibliographique sur le saumon atlantique (de la reproduction au stade tacon),master 2 gestion des habitats et des bassins versant, David Le Brech, 2009

[3] Recommandations canadiennes pour la qualité des eaux : protection de la vie aquatique.Matières particulaires totales. Conseil canadien des ministres de l’Environnement, 2002dans Recommandations canadiennes pour la qualité de l’environnement, 1999,Winnipeg, le Conseil.

[4] Vidange des barrages EDF: quels impacts sur l'environnement. Mém. D.E.S.S.,

univ. Picardie, Amiens, CATHELINE C. , 1998 - 66 p. + annexes.

[5] Communication personnelle Véronique DE BILLY, ONEMA, 2013.

[6] Causes de raréfaction de l’écrevisse à pieds blancs, rapport de synthèse bibliographique,Julie BELLANGER, Université de Franche Comté, juin 2006.

[7] Plan national d’actions en faveur de la Mulette perlière 2012-2017, Ministère de l’Éco-logie, du Développement Durable et de l’Énergie, Biotope 2011.

[8] Description de la qualité des cours d’eau, sections de cours d’eau, lacs ou étangs : objec-tifs généraux de qualité des eaux, 1971.

[9] Arrêté du 25 janvier 2010 relatif aux critères et méthodes d'évaluation de l'état écolo-gique, de l'état chimique et du potentiel écologique des eaux de surface pris en applica-tion des articles R. 212-10, R. 212-11 et R. 212-18 du code de l'environnement

[10] Circulaire DCE n° 2005-12 du 28 juillet 2005 relative à la définition du « bon état » et à laconstitution des référentiels pour les eaux douces de surface (cours d’eau, plans d’eau),en application de la directive européenne 2000/60/DCE du 23 octobre 2000, ainsi qu’à ladémarche à adopter pendant la phase transitoire (2005-2007). BOMEDD n° 05/19 du 15octobre 2005.

[11 Code de l'environnement - Partie réglementaire - Livre II Milieux physiques - Titre IerEaux et milieux aquatiques. et marins Chapitre Ier : Régime général et gestion de laressource. Section 1 gestion de la ressource. Sous-section 2 : objectifs de qualité. ArticleD211-10, tableau II.

[12] « Un an de mesure des flux de matières en suspension (MES) et de carbone sur unerivière alpine : l’Isère ». MANO et al., SHF « transports solides et gestion des sédimentsen milieux naturels et urbains », Lyon, 28-29 novembre 2007.


6. Bibliographie

Chantiers routiers et préservation du milieu naturel, management environnemental etsolutions techniques, Guide technique, Sétra, 2007, 120p., réf. 0713

Guide technique relatif aux modalités de prise en compte des objectifs de la directivecadre sur l’eau (DCE) en police de l’eau IOTA/ICPE. DGALN-DEB-ATS/DGPR-SRT-SDRCP-BNEIPE, 21-11-2012

Arrêté du 25 janvier 2010 relatif aux méthodes et critères d’évaluation de l’état écolo-gique, de l’état chimique et du potentiel écologique des eaux de surface pris en applica -tion des articles R212-10, R212-11 et R212-18 du Code de l’Environnement. JO du 24février 2010. Version consolidée au 12 août 2011.

Études des Agences de l’Eau N° 64 : système d’évaluation de la qualité de l’eau descours d’eau – SEQ-Eau, rapport de présentation, 59 p. Janvier 1999.

7. Liste d’abréviations

Cerema(*) Centre d’études et expertise sur les risques, l’environnement, la mobilité et l’aména-gement

CCTP Cahier des Clauses Techniques Particulières

DCE Dossier de Consultation des Entreprises

DCE Directive Cadre européenne sur l'Eau

DTecITM (*) Direction technique des Infrastructures de Transport et des Matériaux du Cerema

DTerCE Direction Territoriale Centre-Est du Cerema

DTerEst Direction Territoriale Est du Cerema

ICPE Installations classées pour la protection de l'environnement

IOTA Installations, ouvrages, travaux et activités

MES Matières en suspension

SEQ eau Système d’Évaluation de la Qualité des Eaux

Sétra (*) Service d'études des transports, des routes et de leurs aménagements

(*) : Le Setra est devenu depuis le 1 janvier 2014 la DTecITM du Cerema


Centre d’études et d’expertise sur les risques, l’environnement, la mobilité et l'aménagement – www.cerema.frDirection technique Infrastructures de transport et matériaux – 110, rue de Paris. 77171 Sourdun – Tél. +33 (0)1 60 52 31 31Siège social : Cité des mobilités – 25 av. François Mitterrand - CS 92803 - 69674 BRON Cedex - Tél. +33 (0)4 72 14 30 30

Cette note d’information « Environnement – Santé – Risque » est publiée dans

la collection « Connaissances » du Cerema

Cette collection présente l’état des connaissances à un moment donné et délivre de l’information sur un sujet, sans pour autant prétendre à l’exhaustivité. Elle offre une mise à jour des savoirs et pratiques professionnelles incluant de nouvelles approches techniques ou méthodologiques. Elle s’adresse à des professionnels souhaitant maintenir et approfondir leurs connaissances sur des domaines techniques en évolution constante. Les éléments présentés peuvent être considérés comme des préconisations, sans avoir le statut de références validées.

Les notes d’information sont destinées à fournir une information rapide sur un sujet donné. Elles font l’état de connaissances, d’études, de réflexion, d’expériences ou de techniques à la date de leur parution,sachant que leur actualité et leur contenu doivent être appréciés en fonction d’évolutions réglementaires ou techniques plus récentes.

Coordination - RédactionMarc Gigleux, Cerema/DTer Est

Crédits photos

Marc Gigleux, Cerema/DTer EstVirgine Billon, Cerema/DTerCE

Relecture

Perrine Vermeersch, Cerema/DTecITMAlexandre Leduc,Cerema/DTecITMVirgine Billon Cerema /DterCECatherine Neel Cerema /DterCEChristophe Pineau Cerema /DterOuestMarc Despréaux / ASFEric Gardais / DGITM/DIT/GRN/ARN5

Connaissance et prévention des risques - Développement des infrastructures - Énergie et climat - Gestion du patrimoine d’infrastructures Impacts sur la santé - Mobilité et transports - Territoires durables et ressources naturelles - Ville et bâtiments durables

Ce document ne peutengager la responsabilité ni

de son rédacteur ni duCerema.

Les sociétés citées le caséchéant dans cette série le sont à titre d’exemple d’application jugé néces-saire à la bonne compré-hension du texte et à sa

mise en pratique.

CollectionConnaissances

ISSN 2417-9701

ISBN :978-2-37180-054-0

© 2014 - CeremaLa reproduction totale

ou partielle du documentdoit être soumise à l'accord

préalable du Cerema

conception des ouvrages d’assainissement provisoires en

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